Question

11．在“探究酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，燃烧不同燃料分别给两个烧杯中的水加热：
（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序应是由下而上（选填“由下而上”或“由上而下”）．
（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应保持相同．
（3）实验数据记录如下表：

燃料	加热前水温℃	燃料燃尽时水温℃	燃料的热值J•kg-1
酒精	15	35	2.4×106
碎纸片	15	25	/

根据表中数据，计算出碎纸片的热值是1.2×10⁶J/kg．
（4）通过实验得到燃料的热值与实际相比是偏小，这是因为存在热量损失．
（5）如果用该装置继续探究“水和煤油吸热升温的本领”，需要作一定的改变：
A．两个烧杯中要分别放入质量相同（或：质量相同、初温相同）的水和煤油，并且用相同的酒精灯分别加热； 
B．实验中用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少； 
C．实验中搅拌器的作用是使液体能够均匀受热．

Answer 1

分析 （1）组装实验器材的顺序为：由下到上，由左到右．
（2）本实验是用燃烧酒精和碎纸片放出的热量加热烧杯内的水，通过水温度的变化，比较水吸热的多少，从而得出碎纸片的热值与酒精热值的大小关系，再计算出碎纸片的热值，因此要控制变量（酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯）相等或相同．
（3）通过水温度的变化值得出水吸热的大小关系，也就知道燃烧酒精和碎纸片放出热量的关系，又知道燃烧的质量相同，据此得出热值关系，求出碎纸片的热值．
（4）有两个原因，一是“烧杯、空气也吸收热量”，二是“燃料不可能完全燃烧”．
（5）A、需要控制水和油质量相等（或：质量相同、初温相同）并且用相同的酒精灯分别加热；
B、用相同的电加热器加热，加热时间越长，液体吸收的热量越多，时间越短，吸收的热量越少，因此可以用加热时间的长短表示液体吸收热量的多少；
C、实验中不断地用搅拌器搅拌，目的是使得物质受热均匀．

解答 解：（1）为了保证用酒精灯外焰给烧烧杯加热，同时为了保证温度计能完全浸在水中，且不能碰到容器壁，应先固定下边装置，再固定上边，所以四个器件的安装顺序是由下而上；
（2）为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；
（3）相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×10⁶J/kg；
（4）因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，存在热量损失，所以测得的热值会偏小．
（5）A、探究“水和煤油吸热升温的本领”，需要控制水和油质量相等（或：质量相同、初温相同）并且用相同的酒精灯分别加热．
B、水或煤油吸收热量的多少是通过加热时间长短来比较的；利用了转换法；
C、实验中不断地用搅拌器搅拌，目的是使得物质均匀受热．
故答案为：（1）由下而上；（2）相同；（3）1.2×10⁶；（4）存在热量损失；（5）质量相同（或：质量相同、初温相同）；加热时间；均匀受热．

点评 本题考查的是比较物质吸热能力的方法，考查了学生对试验的操作能力，以及对于实验数据的分析能力，实验中常常采用控制变量法，要学会熟练运用．